什么是矢量( 三 )


意义
(1)定义或解释:有些物理量,既要有数值大?。òㄓ泄氐牡ノ唬?nbsp;, 又要有方向才能完全确定 。这些量之间的运算并不遵循一般的代数法则 , 而遵循特殊的运算法则 。比如说位移这样的物理量叫作物理矢量 。有些物理量,只具有数值大?。òㄓ泄氐牡ノ唬?,而不具有方向性 。这些量之间的运算遵循一般的代数法则 。例如温度、质量这些物理量叫作物理标量 。
(2)说明:①矢量之间的运算要遵循特殊的法则 。矢量加法一般可用平行四边形法则 。由平行四边形法则可推广至三角形法则、多边形法则或正交分解法等 。矢量减法是矢量加法的逆运算,一个矢量减去另一个矢量,等于加上那个矢量的负矢量 。即 A-B=A+(-B) 。矢量的乘法 。矢量和标量的乘积仍为矢量 。矢量和矢量的乘积,可以构成新的标量,矢量间这样的乘积叫标积;也可构成新的矢量 , 矢量间这样的乘积叫矢积 。例如,物理学中,功、功率等的计算是采用两个矢量的标积 。W=F·s,P=F·v 。力矩、洛伦兹力等的计算是采用两个矢量的矢积 。M=r×F , F=qv×B 。②物理定律的矢量表达跟坐标的选择无关,矢量符号为表述物理定律提供了简单明了的形式,且使这些定律的推导简单化,因此矢量是研究物理学的有用工具 。
(3)矢量有两种 , 一种为只有大小与方向的物理量,譬如速度,我们称之为“奇矢量”;另外一种不但有大小与方向的物理量,而且还在矢量间作用产生效果所需时间的一个量 , 譬如力,我们称之为“偶矢量”或“极限矢量(即时、有上限)”,因为它们在矢量间作用产生效果所需的时间是即时与光速的 。
大小比较
一般来说 , 矢量只有在同方向上才可比较大小,不同方向上的矢量一般不能比较大小 。
矢量规律的总结,基于人们对空间广义的对称性的理解 。矢量所根据的对平移与转动的对称性(不变性) , 对迄今发现的所有规律均有效 。使用矢量分析方法,叫数学分析 。这种方法具有极大的创造性,对物理研究有所启发 。
三维几何学
就是根据物体的几何性质而确定的一种定位方法 。主要通过线性相关和线性变换解释几何问题 。
代数学
在有限维向量空间中 , 也与线性相关与线性变换密切相关,但无需限制于三维组 。同时假定有理运算能够施行(极大地影响了计算机科学发展) , 讨论域为任意域,并且要将基本数系的可交换性除去 。
无限维向量空间,涉及抽象代数学以及拓扑学等较深的数学概念 。
物理学
矢量、标量举例
①矢量:力(包括力学和电磁学中的“力”),力矩、线速度、角速度、位移、加速度、动量、冲量、角动量、场强、速度等 。